CONTROLE EXPERIMENTAL DES HYPOTHESES PROPOSEES ET DES METHODES DE CALCUL UTILISEES POUR LA PREVISION DES COUCHES LIMITES. ETUDE DE L'UNIVERSALITE DE LA REGION DE LA PAROI POUR LES COUCHES LIMITES TURBULENTES EN PRESENCE D'UN GRADIENT DE PRESSION IMPORTANT ET D'UN EFFET DE DIVERGENCE DES LIGNES DE COURANT. GENERALISATION DES LOIS DE VITESSE DANS LE CAS DES COUCHES LIMITES TURBULENTES BIDIMENSIONNELLES, AXISYMETRIQUES ET TRIDIMENSIONNELLES. ETUDE DU COMPORTEMENT DE LA FRONTIERE EXTERIEURE DE LA COUCHE LIMITE AVEC DIFFERENTS MODELES PHENOMENOLOGIQUES. METHODE DE CALCUL, TENANT COMPTE DE L'EFFET HISTORIQUE DE LA TURBULENCE, POUR LE CALCUL DES COUCHES LIMITES TURBULENTES BIDIMENSIONNELLES ET AXISYMETRIQUES

Le travail présenté dans ce mémoire consiste en l'étude de la couche limite turbulente dans des diffuseurs plan et à symétrie de révolution dans l'hypothèse d'un fluide incompressible. On propose une méthode approchée de traiter la couche limite turbulente d'un écoulement plan et à symétrie de révolution. Elle est basée sur une variante de la théorie phénoménologique semi-empirique développée récemment dans le cas plan analogue. Les résultats obtenus, en appliquant cette méthode simple à une seule couche, sont satisfaisants. Une procédure de calcul efficace et rapide a ensuite été développée afin d'étudier la couche limite turbulente asymétrique dans les diffuseurs plans en régime transitoire. Les singularités qui peuvent se produire dans le calcul ont été analysées et supprimées grâce à un algorithme combinant la méthode de Stanford et la méthode approchée. Cette procédure de calcul permet de considérer deux couches limites distinctes asymétrique et de déterminer le point de décollement. Une analyse comparative avec certains résultats expérimentaux, a permis d'établir les domaines d'applicabilité et validité de ces deux méthodes dans le cas des diffuseurs plans et à symétrie de révolution.

PRINCIPES D'ETUDE GENERAUX. SCHEMAS DE TURBULENCE. SOLUTION DE SIMILITUDE (SOLUTION ASYMPTOTIQUE). APPLICATION DANS UNE METHODE DE CALCUL INTEGRALE. ETUDE D'ECOULEMENTS IDEALISES (AILE EN FLECHE D'ENVERGURE INFINIE), RESOLUTION DES EQUATIONS DE COUCHE LIMITE, GLOBALES ET LOCALES; EXEMPLES D'APPLICATION. LES EQUATIONS DES COUCHES LIMITES TRIDIMENSIONNELLES SONT RESOLUES EN ETENDANT AU CAS TRIDIMENSIONNEL UN SCHEMA DE LONGUEUR DE MELANGE AMELIORE, APPLIQUE ANTERIEUREMENT AUX COUCHES LIMITES BIDIMENSIONNELLES

La couche limite tridimensionnelle turbulente est le siège de phénomènes complexes, particulièrement du point de vue de la structure de la turbulence. L'xploitation des propriétés des équations de Prandtl permet un calcul très rapide par une méthode de marche en espace, ce qui facilite l'étude des performances de modèles de fermeture complexes. Le code de calcul de couche limite du CERT/DERAT a été étendu pour permettre des calculs en mode inverse ; des modèles de turbulence classiques, reposant sur l'intéhration de une à cinq équations de transport pour les moments turbulents, ont été inclus dans la méthode en vue d'une utilisation industrielle. La surface sur laquelle se développe la couche limite peut être donnée par plusieurs blocs de maillage structuré, et la méthode proposée permet la coexistence de zones laminaires, transitionnelles ou turbulentes avec équations de transport. En couche limite tridimensionnelle, la contrainte de cisaillement turbulente n'est pas alignée avec la contrainte visqueuse. Les modèles à viscosité tourbillonnaire étant incapables de reproduire cette propriété une autre partie de l'étude, plus fondamentale, examine les développements récents sur la fermeture au second ordre. L'accent porte particulièrement sur le tenseur des corrélations pression-déformation, et ses propriétés pour la couche limite tridimensionnelle sont étudiées. Les adaptations nécessaires pour prendre en compte la présence de la paroi sont également présentées. Tout le tenseur de Reynolds a été intégré numériquement par des approches à une ou deux couches pour évaluer des fermetures récentes non linéaires en écoulement tridimensionnel, sur les cas d'une aile en flèche et d'un ellipsoïde de révolution en incidence. Une excellente prévision de l'écoulement moyen, et des désalignements, bien qu'encore trop peu importants ont pu être obtenus avec certains modèles.